Hva er vingebor?
Vingebor er et geoteknisk feltforsøk som brukes for å undersøke skjærstyrken i leire og andre finkornige løsmasser. Metoden utføres ved at en vinge presses ned i grunnen og dreies. Motstanden som måles, brukes til å vurdere jordas udrenert skjærstyrke.
Figur: Prinsipptegning av vingeborutstyr. Figuren er hentet fra Statens vegvesens håndbok V222, Geoteknisk felthåndbok, figur 44.
I geoteknikk er vingebor særlig relevant ved bløt grunn, leire, leirig silt, setningsutsatte områder, skråninger, fyllinger, byggegroper og saker der stabilitet i grunnen må vurderes nærmere.
Vingebor gir ikke hele svaret alene. Resultatene må tolkes sammen med øvrige grunnundersøkelser, terreng, lagdeling, prøvetaking, poretrykk, laboratorieforsøk og geoteknisk vurdering.
Hva er vingeboring?
Vingeboring er selve feltundersøkelsen der vingeboret brukes i grunnen. Metoden brukes for å få et feltmål på udrenert skjærstyrke i kohesjonsjordarter, særlig leire og leirig silt.
Statens vegvesens håndbok V222, Geoteknisk felthåndbok, beskriver vingeboring som en metode for å bestemme udrenert og omrørt skjærstyrke i slike jordarter. Dette gjør metoden nyttig i saker der styrke, stabilitet og grunnens oppførsel må dokumenteres.
Vingeboring kan være aktuelt ved:
| Situasjon | Hvorfor vingeboring kan være nyttig |
|---|---|
| Bløt leire | Gir informasjon om udrenert skjærstyrke i felt |
| Skråninger og fyllinger | Kan inngå i vurdering av lokal stabilitet og totalstabilitet |
| Byggegrop og graving | Kan bidra til å avklare risiko for utglidning |
| Kvikkleire og sprøbruddmateriale | Kan inngå som del av samlet datagrunnlag |
| Fundamentering | Kan gi støtte til vurdering av bæreevne og deformasjoner |
| Geoteknisk prosjektering | Kan brukes som parametergrunnlag sammen med andre undersøkelser |
Vingeboring er én av flere metoder innen geoteknisk undersøkelse og grunnboring. I mange prosjekter bør metoden vurderes sammen med CPTU, prøvetaking og geotekniske laboratorieundersøkelser.
Hvordan utføres vingeboring?
Ved vingeboring presses en vinge ned i grunnen til ønsket dybde. Deretter dreies vingen med kontrollert hastighet. Instrumentet måler torsjonsmomentet som trengs for å dreie vingen rundt i jordmaterialet.
I praksis måles motstanden leira gir når den skjæres rundt vingens flater. Ut fra målt moment og vingens geometri kan skjærstyrken beregnes.
Dette er en forenklet forklaring. I en faglig vurdering må resultatene tolkes geoteknisk, blant annet ut fra jordart, dybde, lagdeling, sensitivitet, poretrykk, overkonsolidering, anisotropi og kvaliteten på feltarbeidet.
Hva måler vingebor?
Vingebor brukes først og fremst for å vurdere udrenert skjærstyrke i leire. Dette er jordas motstand mot skjærbrudd når porevannet ikke rekker å drenere ut under belastningen.
Dette er særlig viktig i leire fordi belastninger fra bygg, fyllinger, graving eller terrengendring ofte kan virke raskere enn porevannet rekker å tilpasse seg. Da kan udrenert styrke være avgjørende for vurdering av stabilitet.
Resultater fra vingebor kan blant annet brukes ved vurdering av bæreevne, setninger i grunnen, graveskråning, byggegrop, støttemur og geoteknikk og stabilitetsberegning.
Uomrørt og omrørt skjærstyrke
Ved vingeboring kan man ofte måle både uomrørt og omrørt skjærstyrke. Først måles styrken i mest mulig uforstyrret jord. Deretter kan jorda omrøres, og det kan gjøres en ny måling.
Forskjellen mellom uomrørt og omrørt styrke sier noe om hvor mye styrke leira mister når strukturen brytes ned. Dette er viktig ved vurdering av sensitiv leire, sprøbruddmateriale og mulig kvikkleire.
En lav omrørt styrke kan være et viktig faresignal, men resultatet må ikke tolkes isolert. I saker med mulig kvikkleire bør vingebor vurderes sammen med prøvetaking, laboratorieforsøk, CPTU, poretrykk, terrengforhold og øvrige geotekniske data.
Vingebor i leire og leirig silt
Vingebor er mest relevant i leire og leirig silt. I slike jordarter kan udrenert skjærstyrke være en viktig parameter for stabilitet, bæreevne og geoteknisk prosjektering.
I fast sand, grus, steinholdige masser eller fyllmasser er metoden normalt mindre egnet. Grove masser kan hindre vingen, gi urealistisk motstand eller gjøre målingen lite representativ.
I leire kan vingebor gi nyttig informasjon om styrkevariasjon med dybde. Det kan for eksempel vise om leira er bløt nær overflaten, om styrken øker med dybden, eller om det finnes svake lag som kan ha betydning for stabilitet.
Vingebor må likevel tolkes med faglig forsiktighet. Resultatet kan påvirkes av lagdeling, sensitivitet, overkonsolidering, anisotropi, rotasjonshastighet og lokal variasjon i jordarten.
Derfor bør vingebor normalt vurderes sammen med CPTU, prøvetaking og geotekniske laboratorieundersøkelser.
Vingestørrelse og måleområde
Vingebor finnes i ulike størrelser. Valg av vinge avhenger blant annet av forventet styrke i jorda, ønsket måleområde og hvilket dybdeintervall som skal undersøkes.
I bløt leire kan større vinge være aktuelt fordi motstanden er lavere. I fastere leire kan mindre vinge være mer egnet. Dette er en del av feltmetodikken og må vurderes av fagperson i forbindelse med borplan og undersøkelsesprogram.
Poenget er ikke bare å utføre en måling. Målingen må utføres med riktig utstyr, på riktig sted, i riktig dybde og med riktig faglig formål.
Vingebor og kvikkleire
Ved mulig kvikkleire eller sprøbruddmateriale kan vingebor være en del av datagrunnlaget, men metoden kan ikke alene avklare hele kvikkleirefaren.
Kvikkleiresaker krever normalt en samlet vurdering av terreng, marin grense, løsmassekart, grunnundersøkelser, prøver, laboratorieforsøk, poretrykk og stabilitetsforhold. I slike saker må resultatene settes inn i en større faglig sammenheng.
Dette er særlig viktig ved vurdering av områdestabilitet og kvikkleirerapport. En enkelt vingeborverdi kan ikke alene avgjøre om et område er trygt eller utrygt.
Når bør vingeboring vurderes?
Vingeboring bør vurderes når prosjektet trenger bedre kunnskap om styrken i leire eller finkornige løsmasser.
Det kan være aktuelt ved bygging på dårlig grunn, tiltak under marin grense, mulig marin leire, planlagt fundamentering, graving på egen tomt, graving på nabotomt, større fyllinger, skjæringer eller terrengendringer.
Vingebor kan også være relevant ved vurdering av skråningsstabilitet, støttemur, byggegrop, spunt og andre tiltak der udrenert skjærstyrke i leire kan være styrende.
I enkle saker kan andre undersøkelser være tilstrekkelige. I mer krevende geotekniske saker kan vingebor være et nyttig supplement til CPTU, prøvetaking, poretrykksmåling og laboratorieforsøk.
Vingebor er ikke en erstatning for borplan
Vingebor bør ikke bestilles tilfeldig. Det bør inngå i en gjennomtenkt borplan der formålet med undersøkelsen er klart.
En god borplan bør ta hensyn til hva som skal bygges, hvilke grunnforhold som forventes, om tiltaket ligger under marin grense, om kvikkleire eller områdestabilitet må vurderes, hvilke parametere som trengs for prosjektering, og om det er behov for CPTU, prøvetaking, poretrykksmåling eller laboratorieforsøk.
Dersom vingebor tas på feil sted, feil dybde eller uten sammenheng med resten av undersøkelsesprogrammet, kan prosjektet likevel mangle nødvendig dokumentasjon. Dette er en viktig grunn til at grunnundersøkelser bør planlegges av geotekniker når resultatene skal brukes til dokumentasjon, prosjektering eller stabilitetsvurdering.
Begrensninger ved vingebor
Vingebor gir nyttige data, men metoden har begrensninger. Den er ikke like egnet i alle jordarter, og resultatene må tolkes geoteknisk.
| Begrensning | Betydning |
|---|---|
| Ikke egnet i grove masser | Sand, grus, stein og fyllmasser kan gi usikre eller ubrukelige resultater |
| Punktmåling | Resultatet gjelder lokalt og må ses i sammenheng med lagdeling og øvrige boringer |
| Tolkningsbehov | Måleresultater må vurderes med geoteknisk skjønn |
| Sensitiv leire | Må tolkes sammen med prøver og laboratorieforsøk |
| Prosjekteringsbruk | Verdier må vurderes før de brukes direkte i beregninger |
Derfor bør vingebor ikke brukes som eneste grunnlag for konklusjoner om sikker byggegrunn, kvikkleirefare eller skredfare i krevende saker. Slike konklusjoner bør bygge på en samlet geoteknisk rapport eller vurdering.
Faglig referanse: Statens vegvesen V222
Statens vegvesens håndbok V222, Geoteknisk felthåndbok, beskriver vingeboring som en feltmetode for bestemmelse av udrenert og omrørt skjærstyrke i kohesjonsjordarter, særlig leire og leirig silt.
I håndboken beskrives prinsippet med at en vinge presses ned i grunnen, dreies med kontrollert hastighet, og at maksimalt torsjonsmoment brukes til å beregne skjærstyrke. Figuren i denne artikkelen er hentet fra V222, figur 44, som viser prinsipptegning av vingeborutstyr.
Statens vegvesen – håndbøker for vegbygging, V222 Geoteknisk felthåndbok
Hva kan Geotekniker AS bidra med?
Geotekniker AS kan vurdere om vingeboring er relevant i din sak, og hvordan metoden bør inngå i en samlet geoteknisk undersøkelse.
Vi kan blant annet bistå med vurdering av behov for vingebor, planlegging av grunnundersøkelser, vurdering av borplan, tolkning av resultater fra vingebor, CPTU og prøvetaking, vurdering av grunnforhold, geoteknisk rapport eller vurdering, geoteknisk prosjektering / RIG og vurdering av kvikkleire, stabilitet og dokumentasjonskrav.
Målet er ikke bare å samle inn data, men å skaffe riktig datagrunnlag for riktig faglig vurdering.
FAQ
Hva er vingebor?
Vingebor er et geoteknisk feltforsøk der en vinge presses ned i grunnen og roteres for å måle motstanden i leire. Resultatet brukes til å vurdere udrenert skjærstyrke.
Hva er vingeboring?
Vingeboring er selve undersøkelsen der vingebor brukes i felt. Metoden brukes særlig i leire og leirig silt.
Hva brukes vingebor til?
Vingebor brukes blant annet til å vurdere skjærstyrke i leire, stabilitet, bæreevne, setninger, skråninger, byggegrop, støttemur og geoteknisk prosjektering.
Kan vingebor påvise kvikkleire?
Vingebor kan gi informasjon om styrke og sensitivitet, men kan ikke alene avklare kvikkleirefare. Kvikkleiresaker krever samlet vurdering av grunnundersøkelser, prøver, laboratorieforsøk, terreng og stabilitet.
Er vingebor nok som grunnundersøkelse?
Ikke nødvendigvis. Vingebor er ofte et supplement til andre undersøkelser, som CPTU, prøvetaking, poretrykksmåling og laboratorieforsøk.
Når bør man bruke vingebor?
Vingebor bør vurderes når det er behov for feltmåling av udrenert skjærstyrke i leire, særlig ved bløt grunn, skråninger, fyllinger, graving, kvikkleirefare eller stabilitetsvurderinger.
Hva sier Statens vegvesen V222 om vingeboring?
Statens vegvesens håndbok V222 beskriver vingeboring som en metode for å bestemme udrenert og omrørt skjærstyrke i kohesjonsjordarter, særlig leire og leirig silt.